采用态-态模型的热化学非平衡喷管流数值研究

计算物理 ›› 2014, Vol. 31 ›› Issue (5): 531-538.

采用态-态模型的热化学非平衡喷管流数值研究

徐丹, 曾明, 张威, 柳军

国防科学技术大学航天科学与工程学院, 湖南长沙 410073

收稿日期:2013-10-09 修回日期:2014-02-21 出版日期:2014-09-25 发布日期:2014-09-25
作者简介:徐丹(1987-),男,辽宁凤城,博士生,主要从事计算流体力学、高温气体动力学研究,E-mail:449761494@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金(11102231)资助项目

Numerical Study of Thermochemical Nonequilibrium Nozzle Flow in State-to-State Model

XU Dan, ZENG Ming, ZHANG Wei, LIU Jun

College of Aerospace Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China

Received:2013-10-09 Revised:2014-02-21 Online:2014-09-25 Published:2014-09-25

摘要/Abstract

摘要： 数值求解耦合态-态模型的N₂/N准一维喷管非平衡流方程,获得驻室温度3 000 K~10 000 K,压力1 atm~10 atm条件下的流场参数分布和详细的振动能级分布,分析喷管流动中的宏观和微观特性,并对这类复合占优的流动考察双温度模型中假设的合理性.

关键词: 态-态模型, 热化学非平衡, 振动能级分布, 高超声速喷管流动, 数值模拟

Abstract: A state-to-state model is used to simulate thermochemical nonequilibrium nozzle flow of N₂/N mixture. Quasi-onedimensional nozzle flow at reservoir temperature from 3 000 K to 8 000 K and pressure from 1 atm to 10 atm is simulated numerically to obtain flow properties,especially detail vibrational population distribution. Evolution of macro- and micro-properties of nonequilbrium flow during expanding is analyzed. Rationality of two-temperature or multi-temperature approach is investigated for recombination dominating flows.

Key words: state-to-state model, thermochemical nonequilibrium, vibrational population distribution, hypersonic nozzle flow, numerical simulation

中图分类号:

V211.22

徐丹, 曾明, 张威, 柳军. 采用态-态模型的热化学非平衡喷管流数值研究[J]. 计算物理, 2014, 31(5): 531-538.

XU Dan, ZENG Ming, ZHANG Wei, LIU Jun. Numerical Study of Thermochemical Nonequilibrium Nozzle Flow in State-to-State Model[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2014, 31(5): 531-538.

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